CN205118421U - 一种燃气安全阀用检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气安全阀用检测装置,包括阀体、布设在阀体内的电子线路板以及安装在阀体外的人体红外传感器和手动阀门,所述电子线路板上集成有微控制器以及与微控制器相接的用于与住户随身携带的手机进行通信的无线通信模块,所述微控制器的输入端接有信号放大电路、MEMS流量传感器和压力传感器,所述微控制器的输出端接有电磁阀控制电路和语音报警模块,所述电磁阀控制电路包括阀门控制电路和与电磁阀,所述语音报警模块包括音频解码电路和音频功率放大电路。本实用新型电路简单,设计合理,使用简便,能消除燃气总阀未关闭的安全隐患,实现安全阀过气通道的关闭和打开,增加了燃气使用的安全性,实用性强,便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术与燃气使用安全领域,具体涉及一种燃气安全阀用检测装置。
背景技术
目前,天然气或液化气已经被广泛用于家庭厨房,燃气通过主管道输入住户厨房,住户的用气管道经过燃气表接出来再进行分配,一般住户在燃气输入燃气灶之前还安装有燃气总阀手动阀门,住户使用完燃气灶时,就会关闭灶前阀门,但是住户容易疏忽大意,忘记关闭燃气总阀。由于燃气使用不当造成的火灾事故也越来越多,因此市场上出现了各种各样的燃气泄漏报警装置,现有的燃气泄漏报警装置存在问题,第一,当住户关闭燃气灶前阀门而未关闭燃气总阀时,燃气泄漏报警装置则不会发生报警,不能及时提醒家中住户;第二,蜂鸣器等报警装置声音比较单一,一旦报警,增加住户的紧张度,从而易造成各种错误操作。现有的报警装置还有一定的弊端,如果报警器发生故障或住户未能及时听到,则没有辅助的报警装置进行及时提醒。第三,燃气灶前阀门关闭而燃气总阀未关闭的情况下,一旦燃气总阀门到燃气灶具接头之间的胶管出现老化、接头松动等安全隐患时,造成的损失则不可估计,同时给住户的生命安全带来了潜在的危险。因此,现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理、易操作的燃气安全阀用检测装置,通过人体红外传感器检测燃气灶是否有使用者,通过流量传感器和压力传感器检测燃气过气管道的流量和压力,通过阀门控制电路和电磁阀实现安全阀过气通道的打开和关闭,通过语音报警模块进行报警提示,同时实现通过无线通信模块同步传输给住户随身携带的手机提醒住户,以便及时关闭燃气总阀,提高燃气使用安全性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种燃气安全阀用检测装置,本实用新型设计电路简单,设计合理,使用简便,能消除燃气总阀未关闭的安全隐患,实现安全阀过气通道的关闭和打开,增加了燃气使用的安全性,实用性强,便于推广使用。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:包括阀体、布设在所述阀体内的电子线路板以及安装在所述阀体外的人体红外传感器和手动阀门,所述电子线路板上集成有检测电路和供电电池,所述供电电池为检测电路供电的供电回路中串联有电源开关,所述检测电路包括微控制器以及与微控制器相接的用于与住户随身携带的手机进行通信的无线通信模块,所述微控制器的输入端接有用于对人体红外传感器所检测到的人体红外感应信号进行放大的信号放大电路、用于采集过气通道内燃气流量的MEMS流量传感器和用于采集过气通道内燃气压力的压力传感器,所述微控制器的输出端接有电磁阀控制电路和语音报警模块,所述电磁阀控制电路包括阀门控制电路和与所述阀门控制电路的输出端相接的电磁阀,所述语音报警模块包括音频解码电路和与所述音频解码电路输出端相接的音频功率放大电路,所述阀门控制电路的输入端和音频解码电路的输入端均与微控制器的输出端相接;所述人体红外传感器的输出端与所述信号放大电路的输入端相接。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述MEMS流量传感器包括流量传感器AWM2100V。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述压力传感器包括硅压力传感器26PCFFS2G。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述人体红外传感器包括传感器RE200B。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述信号放大电路包括芯片BISS0001,所述芯片BISS0001的第14引脚与传感器RE200B的S引脚相接,所述芯片BISS0001的第15引脚分三路,一路与电容C4的一端相接,另一路与电阻R11的一端相接,第三路通过串联的电阻R9和电容C3接地;所述芯片BISS0001的第16引脚分三路,一路与电阻R11的另一端相接,另一路与电容C4的另一端相接,第三路与电容C2的一端相接;所述芯片BISS0001的第13引脚分三路,一路与电阻R14的一端相接,另一路与电容C6的一端相接,第三路通过电阻R17与电容C2的另一端相接;所述芯片BISS0001的第12引脚分两路,一路与电阻R14的另一端相接,另一路与电容C6的另一端相接;所述芯片BISS0001的第2引脚与所述微控制器相接。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述电磁阀包括AF01BDN20电磁阀。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述阀门控制电路包括三极管Q2和三极管Q3,所述三极管Q2的基极通过电阻R22与所述微控制器1相接,所述三极管Q2发射极与5V电源输出端相接,所述三极管Q2的集电极通过电阻R24与三极管Q3的基极相接,所述三极管Q3的集电极分两路,一路通过整流二极管IN4001与24V电源输出端相接,另一路与二端接口JP1的一端相接,所述二端接口JP1的另一端与24V电源输出端相接。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述音频解码电路包括芯片VS1003,所述芯片VS1003的第5引脚、第7引脚、第24引脚和第31引脚的连接端通过电感L3与2.5V电源输出端相接,所述芯片VS1003的第6引脚、第14引脚、第19引脚、第26引脚和第32引脚的连接端通过电感L1与3.3V电源输出端相接,所述芯片VS1003的第9引脚、第10引脚、第33引脚和第34引脚分别通过电阻R29、电阻R30、电阻R33和电阻R32接地,所述芯片VS1003的第38引脚、第43引脚和第45引脚的连接端通过电感L2与3.3V电源输出端相接;所述芯片VS1003的第44引脚分两路,一路通过电容C15接地,另一路通过串联的电阻R26和电容C14接地;所述芯片VS1003的第3引脚、第8引脚、第13引脚、第23引脚、第28引脚、第29引脚和第30引脚均与微控制器1相接,所述芯片VS1003的第46引脚与电容C24的一端相接,所述电容C24的另一端为音频解码电路的信号输出端。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述音频功率放大电路包括芯片CSC8002,所述芯片CSC8002的第1引脚分两路,一路通过电阻R27与5V电源输出端相接,另一路接地;所述芯片CSC8002的第2引脚和第3引脚的连接端通过电容C16接地,所述芯片CSC8002的第4引脚分两路,一路通过串联的电阻R31和电容C26与音频解码电路的信号输出端相接,另一路与电阻R34的一端相接;所述芯片CSC8002的第5引脚分两路,一路与电阻R34的另一端相接,另一路与扬声器Speaker的一端相接;所述芯片CSC8002的第8引脚与扬声器Speaker的另一端相接。
上述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述微控制器包括ARM芯片STM32F103VCT6。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型通过设置人体红外传感器和信号放大电路,使所检测到的人体红外信号经过放大发送给微控制器,用于检测燃气灶前是否存在使用者。
2、通过设置MEMS流量传感器和压力传感器,采集安全阀过气通道内燃气的流量和压力,用于检测是否存在关闭燃气灶灶头阀门而未关闭燃气总阀的安全隐患。
3、本实用新型通过设置语音报警模块,包括音频解码电路和音频功率放大电路,进行语音报警。并且,能将所检测的存在安全隐患的提示信息同步传送至住户随身携带的手机,以便住户及时解决关闭燃气灶灶头阀门而未关闭燃气总阀的安全隐患。
4、本实用新型通过设置阀门控制电路,控制电磁阀的闭合和关断进而实现安全阀过气通道的打开和关闭。
综上所述,本实用新型设计电路简单,设计合理,使用简便,能消除燃气总阀未关闭的安全隐患,实现安全阀过气通道的关闭和打开,增加了燃气使用的安全性,实用性强,便于推广使用。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型人体红外传感器和信号放大电路的电路连接关系示意图。
图3为本实用新型阀门控制电路的电路原理图。
图4为本实用新型音频解码电路的电路原理图。
图5为本实用新型音频功率放大电路的电路原理图。
附图标记说明:
1—微控制器;2—电源开关;3—MEMS流量传感器;
4—压力传感器;5—人体红外传感器;6—阀门控制电路;
7—音频解码电路;8—音频功率放大电路;9—无线通信模块;
10—手机;11—信号放大电路;12—电磁阀;
13—供电电池。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型包括阀体、布设在所述阀体内的电子线路板以及安装在所述阀体外的人体红外传感器5和手动阀门,所述电子线路板上集成有检测电路和供电电池13,所述供电电池13为检测电路供电的供电回路中串联有电源开关2,所述检测电路包括微控制器1以及与微控制器1相接的用于与住户随身携带的手机10进行通信的无线通信模块9,所述微控制器1的输入端接有用于对人体红外传感器5所检测到的人体红外感应信号进行放大的信号放大电路11、用于采集过气通道内燃气流量的MEMS流量传感器3和用于采集过气通道内燃气压力的压力传感器4,所述微控制器1的输出端接有电磁阀控制电路和语音报警模块,所述电磁阀控制电路包括阀门控制电路6和与所述阀门控制电路6的输出端相接的电磁阀12,所述语音报警模块包括音频解码电路7和与所述音频解码电路7输出端相接的音频功率放大电路8,所述阀门控制电路6的输入端和音频解码电路7的输入端均与微控制器1的输出端相接;所述人体红外传感器5的输出端与所述信号放大电路11的输入端相接。
本实施例中,所述MEMS流量传感器3包括流量传感器AWM2100V。
本实施例中,所述压力传感器4包括硅压力传感器26PCFFS2G。
本实施例中,所述人体红外传感器5包括传感器RE200B。
如图2所示,本实施例中,所述信号放大电路11包括芯片BISS0001,所述芯片BISS0001的第14引脚与传感器RE200B的S引脚相接,所述芯片BISS0001的第15引脚分三路,一路与电容C4的一端相接,另一路与电阻R11的一端相接,第三路通过串联的电阻R9和电容C3接地;所述芯片BISS0001的第16引脚分三路,一路与电阻R11的另一端相接,另一路与电容C4的另一端相接,第三路与电容C2的一端相接;所述芯片BISS0001的第13引脚分三路,一路与电阻R14的一端相接,另一路与电容C6的一端相接,第三路通过电阻R17与电容C2的另一端相接;所述芯片BISS0001的第12引脚分两路,一路与电阻R14的另一端相接,另一路与电容C6的另一端相接;所述芯片BISS0001的第2引脚与所述微控制器1相接。
本实施例中,所述电磁阀12包括AF01BDN20电磁阀。
如图3所示,本实施例中,所述阀门控制电路6包括三极管Q2和三极管Q3,所述三极管Q2的基极通过电阻R22与所述微控制器1相接,所述三极管Q2发射极与5V电源输出端相接,所述三极管Q2的集电极通过电阻R24与三极管Q3的基极相接,所述三极管Q3的集电极分两路,一路通过整流二极管IN4001与24V电源输出端相接,另一路与二端接口JP1的一端相接,所述二端接口JP1的另一端与24V电源输出端相接。
本实施例中,所述二端接口JP1用于安装电磁阀12。
如图4所示,本实施例中,所述音频解码电路7包括芯片VS1003,所述芯片VS1003的第5引脚、第7引脚、第24引脚和第31引脚的连接端通过电感L3与2.5V电源输出端相接,所述芯片VS1003的第6引脚、第14引脚、第19引脚、第26引脚和第32引脚的连接端通过电感L1与3.3V电源输出端相接,所述芯片VS1003的第9引脚、第10引脚、第33引脚和第34引脚分别通过电阻R29、电阻R30、电阻R33和电阻R32接地,所述芯片VS1003的第38引脚、第43引脚和第45引脚的连接端通过电感L2与3.3V电源输出端相接;所述芯片VS1003的第44引脚分两路,一路通过电容C15接地,另一路通过串联的电阻R26和电容C14接地;所述芯片VS1003的第3引脚、第8引脚、第13引脚、第23引脚、第28引脚、第29引脚和第30引脚均与微控制器1相接,所述芯片VS1003的第46引脚与电容C24的一端相接,所述电容C24的另一端为音频解码电路7的信号输出端。
如图5所示,本实施例中,所述音频功率放大电路8包括芯片CSC8002,所述芯片CSC8002的第1引脚分两路,一路通过电阻R27与5V电源输出端相接,另一路接地;所述芯片CSC8002的第2引脚和第3引脚的连接端通过电容C16接地,所述芯片CSC8002的第4引脚分两路,一路通过串联的电阻R31和电容C26与音频解码电路7的信号输出端相接,另一路与电阻R34的一端相接;所述芯片CSC8002的第5引脚分两路,一路与电阻R34的另一端相接,另一路与扬声器Speaker的一端相接;所述芯片CSC8002的第8引脚与扬声器Speaker的另一端相接。
本实施例中,所述微控制器1包括ARM芯片STM32F103VCT6。
本实用新型使用时,按下电源开关2,供电电池13为检测电路供电,检测电路进入了工作状态,当住户使用者靠近人体红外传感器5的感应区时,人体红外传感器5将采集到的红外信号经信号放大电路11处理,并发送给微控制器1,微控制器1通过阀门控制电路6驱动执行单元电磁阀12打开燃气过气通道,同时安全阀外安装有燃气总阀手动阀门,根据使用者的需要打开或关闭手动阀门实现燃气过气通道的打开或关闭;检测电路在工作过程中,MEMS流量传感器3和压力传感器4将采集到的过气通道内燃气的流量值和压力值发送给微控制器1,微控制器进行处理,当微控制器1同时接收到流量值和压力值,则说明燃气灶处于正常使用模式;当微控制器1接收到压力值而没有流量值,则说明存在关闭燃气灶灶头阀门而未关闭燃气总阀的安全隐患模式;在安全隐患模式下,如果微控制器1仍接收到人体红外传感器5采集到的人体红外感应信号,则说明使用者使用期间临时关闭燃气灶前阀;如果微控制器1未检测到人体红外传感器5采集到的人体红外感应信号,则说明使用者关闭燃气灶灶头阀门而未关闭燃气总阀的安全隐患,微控制器1控制音频解码电路7和音频功率放大电路8完成语音报警提示,同时,微控制器1通过无线通信模块9将所检测到的存在安全隐患的提示信息同步传送至住户随身携带的手机10,使住户能及时接收到存在安全隐患的提示信号,通过关闭手动阀门停止燃气输送,消除燃气灶前阀关闭和燃气总阀未关闭的安全隐患;语音报警提示或手机10提示后,如果住户还没有关闭燃气总阀的手动阀门,则微控制器1通过阀门控制电路6驱动执行单元电磁阀12关闭燃气过气通道。当不需要检测电路,再次按下电源开关2,供电电池13停止为检测电路供电。另外,为了提高安全阀用检测电路的安全性,在检测电路意外断电或微控制器1接收到的压力值过低时,微控制器1通过阀门控制电路6驱动执行单元电磁阀12关闭燃气过气通道。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:包括阀体、布设在所述阀体内的电子线路板以及安装在所述阀体外的人体红外传感器(5)和手动阀门,所述电子线路板上集成有检测电路和供电电池(13),所述供电电池(13)为检测电路供电的供电回路中串联有电源开关(2),所述检测电路包括微控制器(1)以及与微控制器(1)相接的用于与住户随身携带的手机(10)进行通信的无线通信模块(9),所述微控制器(1)的输入端接有用于对人体红外传感器(5)所检测到的人体红外感应信号进行放大的信号放大电路(11)、用于采集过气通道内燃气流量的MEMS流量传感器(3)和用于采集过气通道内燃气压力的压力传感器(4),所述微控制器(1)的输出端接有电磁阀控制电路和语音报警模块,所述电磁阀控制电路包括阀门控制电路(6)和与所述阀门控制电路(6)的输出端相接的电磁阀(12),所述语音报警模块包括音频解码电路(7)和与所述音频解码电路(7)输出端相接的音频功率放大电路(8),所述阀门控制电路(6)的输入端和音频解码电路(7)的输入端均与微控制器(1)的输出端相接;所述人体红外传感器(5)的输出端与所述信号放大电路(11)的输入端相接。
2.按照权利要求1所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述MEMS流量传感器(3)包括流量传感器AWM2100V。
3.按照权利要求1所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述压力传感器(4)包括硅压力传感器26PCFFS2G。
4.按照权利要求1所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述人体红外传感器(5)包括传感器RE200B。
5.按照权利要求4所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述信号放大电路(11)包括芯片BISS0001,所述芯片BISS0001的第14引脚与传感器RE200B的S引脚相接,所述芯片BISS0001的第15引脚分三路,一路与电容C4的一端相接,另一路与电阻R11的一端相接,第三路通过串联的电阻R9和电容C3接地;所述芯片BISS0001的第16引脚分三路,一路与电阻R11的另一端相接,另一路与电容C4的另一端相接,第三路与电容C2的一端相接;所述芯片BISS0001的第13引脚分三路,一路与电阻R14的一端相接,另一路与电容C6的一端相接,第三路通过电阻R17与电容C2的另一端相接;所述芯片BISS0001的第12引脚分两路,一路与电阻R14的另一端相接,另一路与电容C6的另一端相接;所述芯片BISS0001的第2引脚与所述微控制器(1)相接。
6.按照权利要求1所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述电磁阀(12)包括AF01BDN20电磁阀。
7.按照权利要求6所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述阀门控制电路(6)包括三极管Q2和三极管Q3,所述三极管Q2的基极通过电阻R22与所述微控制器(1)相接,所述三极管Q2发射极与5V电源输出端相接,所述三极管Q2的集电极通过电阻R24与三极管Q3的基极相接,所述三极管Q3的集电极分两路,一路通过整流二极管IN4001与24V电源输出端相接,另一路与二端接口JP1的一端相接,所述二端接口JP1的另一端与24V电源输出端相接。
8.按照权利要求1所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述音频解码电路(7)包括芯片VS1003,所述芯片VS1003的第5引脚、第7引脚、第24引脚和第31引脚的连接端通过电感L3与2.5V电源输出端相接,所述芯片VS1003的第6引脚、第14引脚、第19引脚、第26引脚和第32引脚的连接端通过电感L1与3.3V电源输出端相接,所述芯片VS1003的第9引脚、第10引脚、第33引脚和第34引脚分别通过电阻R29、电阻R30、电阻R33和电阻R32接地,所述芯片VS1003的第38引脚、第43引脚和第45引脚的连接端通过电感L2与3.3V电源输出端相接;所述芯片VS1003的第44引脚分两路,一路通过电容C15接地,另一路通过串联的电阻R26和电容C14接地;所述芯片VS1003的第3引脚、第8引脚、第13引脚、第23引脚、第28引脚、第29引脚和第30引脚均与微控制器(1)相接,所述芯片VS1003的第46引脚与电容C24的一端相接,所述电容C24的另一端为音频解码电路(7)的信号输出端。
9.按照权利要求8所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述音频功率放大电路(8)包括芯片CSC8002,所述芯片CSC8002的第1引脚分两路,一路通过电阻R27与5V电源输出端相接,另一路接地;所述芯片CSC8002的第2引脚和第3引脚的连接端通过电容C16接地,所述芯片CSC8002的第4引脚分两路,一路通过串联的电阻R31和电容C26与音频解码电路(7)的信号输出端相接,另一路与电阻R34的一端相接;所述芯片CSC8002的第5引脚分两路,一路与电阻R34的另一端相接,另一路与扬声器Speaker的一端相接;所述芯片CSC8002的第8引脚与扬声器Speaker的另一端相接。
10.按照权利要求1所述的一种燃气安全阀用检测装置,其特征在于:所述微控制器(1)包括ARM芯片STM32F103VCT6。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20160330 Termination date: 20161117 |
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